Роль хрящевого гликопротеина-39 у больных остеоартрозом коленного сустава в сочетании с ишемической болезнью сердца, артериальной гипертензией и дислипидемией


А.А. Кцоева

ФГБОУ ВО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Минздрава России (СОГМА), г. Владикавказ
Цель исследования. Изучение роли хрящевого гликопротеина-39 (ХГП-39) у больных остеоартрозом (ОА) коленного сустава (гонартрозом) в сочетании с ишемической болезнью сердца ИБС), артериальной гипертензией (АГ) и дислипидемией в зависимости от воспалительных изменений в суставах, рентгенологической стадии, выраженности болевого синдрома и степени функциональной недостаточности суставов. Материал и методы. Обследовано 110 больных ОА коленного сустава в сочетании с ИБС, АГ и дислипидемией, находившихся на лечении в ревматологическом отделении КБ СОГМА. У всех больных оценивали основные клинические параметры гонартроза, а также определяли содержание ХГП-39, С-реактивного белка (СРБ), СОЭ, липидов в сыворотке крови. Результаты. Выявлено повышение сывороточного уровня ХГП-39 у всех обследованных больных. Наиболее высокий уровень ХГП-39 обнаружен у больных с III рентгенологической стадией ОА, особенно в случае наличия реактивного синовита. Отмечена достоверная корреляционная связь между уровнем ХГП-39 и клиническими параметрами гонартроза, а также СРБ, СОЭ, холестерином и коэффициентом атерогенности. Заключение. Изменения уровней ХГП-39, СРБ и липидного спектра отражают выраженность воспалительного процесса, который является важным компонентом патогенеза ОА и атеросклероза.

ВВЕДЕНИЕ

Остеоартроз (OA) является самым распространенным заболеванием костно-мышечной системы у пациентов пожилого возраста. Значительное увеличение распространенности ОА обусловлено старением населения и пандемией ожирения, вследствие чего данная патология является серьезной проблемой здравоохранения во всех странах [1, 2]. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2020 г. ОА будут страдать 71% населения в возрастной группе старше 70 лет.

В настоящее время ОА рассматривается как гетерогенная группа заболеваний различной этиологии, для которых характерны сходные прогрессирующие биологические, морфологические и клинические изменения, в частности, в хрящевой ткани, субхoндральной кости, синовиальной мембране, связках, капсуле и периартикулярных мышцах, приводящие к функциональной недостаточности суставов и дестабилизации комoрбидных состояний [3, 4].

За последние годы получены доказательства важнейшей роли воспаления в развитии и прогрессировании ОА, атеросклероза и их клинических проявлений [5, 6]. Воспалительные механизмы, которые принимают участие в патогенезе ОА и атеросклероза, повышают интерес к роли циркулирующих биомаркеров как новых факторов риска данных заболеваний [7]. К ним можно отнести хрящевой гликопротеин-39 (ХГП-39), который был открыт относительно недавно как провоспалительный белок, высвобождаемый активированными макрофагами, гладкомышечными клетками сосудов и нейтрофилами [8].

Иммуногистохимическиe исследования различных типов нормальных тканей человека показывают, что в клетках с высокой метаболической активностью (клетки всех зародышевых листков, опорно-двигательного аппаратa на ранних стадиях его развития) уровень ХГП-39 значительно увеличен [9], что говорит о связи данного провоспалительного белка с пролиферацией, дифференциацией и морфогенезом тканей.

ХГП-39 представляет собой высокоспецифичную белковую субстанцию, продуцируемую хондроцитами хрящевой ткани. В настоящее время ХГП-39 рассматривается как маркер активации хондроцитов и признак прогрессирующего ОА. Предполагается, что ХГП-39 активирует аутоиммунные процессы, связанные с артритом, так как антитела к нему обнаруживаются в крови пациентов с ревматоидным артритом и ОА [10]. Он тесно связан с уровнем интерлейкина-6, который может стимулировать синтез всех белков острой фазы воспаления: С-реактивного белка (СРБ), сывороточного амилоида А, фибриногена, α-химотрипсина, гаптоглобина [11, 12].

Таким образом, ХГП-39 связывают с воспалительными заболеваниями и процессами активной перестройки тканей.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование было включено 110 больных ОА коленного сустава (68 женщин и 42 мужчины), находившихся на лечении в ревматологическом отделении КБ СОГМА в период с 2014 по 2016 г., подписавшие информированное согласие на участие в исследовании. Средний возраст пациентов составил 64,2±0,98 года, средняя длительность заболевания – 6,12±0,37 года. Диагноз ставился согласно диагностическим критериям Американской коллегии ревматологов (АКР, 1991). Диагноз ишемической болезни сердца (ИБС) устанавливался больным в соответствии с критериями ВОЗ (1979) и дополнениями Всесоюзного кардиологического научного центра (ВКНЦ, Москва, 1984). Диагноз артериальной гипертензии (АГ) выставлялся в соответствии с критериями ВОЗ/МОАГ (1999). Дислипидемия определялась по следующим критериям: уровень общего холестерина >5,0 ммоль/л; ЛПНП >3,0 ммоль/л; ЛПВП <1,0 ммоль/л; триглицеридов >1,7 ммоль/л. У 72 больных ОА наблюдались клинические и ультразвуковые признаки синовита.

Критериями включения больных с суставным синдромом в исследование являлись интенсивность боли в анализируемом (так называемом целевом) суставе ≥40 мм по визуальной аналоговой шкале (ВАШ), индекс массы тела ≤40 кг/м2, злокачественных новообразований и иных ревматических заболеваний (ревматоидного артрита, системной красной волчанки, реактивного артрита и др.).

Противопоказаниями для включения больных в исследование являлись IV рентгенологическая стадия ОА коленного сустава по Kellgren, неконтролируемая АГ, застойная сердечная недостаточность, церебральные инсульты, сахарный диабет I типа, язвенная болезнь желудка и/или двенадцатиперстной кишки в стадии обострения, наличие вторичного ОА.

Клинические параметры оценивались путем определения:

  • суммарного альгофункционального индекса Лекена (в баллах);
  • выраженности боли в суставах по ВАШ в покое и при ходьбе (в мм);
  • индексов WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index) боли, скованности, функции и суммарного глобального по ВАШ (в мм).

У всех пациентов оценивались клинические параметры ОА: тяжесть поражения суставов по альгофункцио­нальному индексу Лекена; сила болевого синдрома по ВАШ; оценка функциональной недостаточности суставов, скованности и болевого синдрома по шкале WOMAC. Данные, характеризующие эти показатели в зависимости от рентгенологической стадии ОА, представлены в табл. 1.

Кровь для исследования у всех обследованных больных и лиц контрольной группы брали в одно и то же время утром натощак в диапазоне времени 830–840 строго до лечения.

Исследование содержания ХГП-39 в сыворотке крови проводилось методом иммуноферментного анализа (ИФА). Принцип метода основан на проведении ИФА в микропланшетном формате (референсные значения в диапазоне 24–125 нг/мл). Исследование содержания СРБ проводили методом иммунотурбидиметрии (референсные значения в диапазоне 0,0–5,0 мг/л). Исследование уровней триглицеридов (референсные значения в диапазоне 0,4–2,3 ммоль/л), холестерина (ХС) (референсные значения в диапазоне 2,9–5,2 ммоль/л), липопротеидов низкой (ЛПНП) (референсные значения в диапазоне 0–3,4 ммоль/л) и высокой плотности (ЛПВП) (референсные значения в диапазоне 0–1,5 ммоль/л) выполняли с помощью ферментативного фотометрического теста. На основании полученных данных подсчитывался коэффициент атерогенности (КА) по формуле КА = (общий холестерин – ЛПВП) / ЛПВП.

Для статистической обработки полученных данных использовались программы Microsoft Excel 2007 и Statistica 10.0. С помощью стандартных методов вариационной статистики медико-биологического профиля рассчитывали следующие величины: среднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (m). Все данные представлены в виде М±m. Для установления различия средних показателей в сравниваемых группах использовали t-критерий (критерий Стьюдента). Различия считались достоверными при вероятности ошибки р <0,05. Для оценки разницы непараметрических критериев применяли критерий Манна–Уитни. Для статистического установления зависимостей проводили корреляционные исследования по Пирсону, а для оценки статистической значимости различий относительных показателей – хи2 Пирсона. Коэффициент корреляции проверялся на статистическую достоверность. При оценке величины коэффициента корреляции r использовались общепринятые критерии: при r <0,4 связь слабая, при 0,6<r<0,8 – средняя степень связи и при r в диапазоне от 0,8 до 0,95 – сильная степень связи. С использованием прикладной программы KRelRisk 1.1 рассчитывался показатель относительного риска для изучаемого фактора.

РЕЗУЛЬТАТЫ

У всех больных определялся повышенный уровень ХГП-39 в сыворотке крови. Наиболее высокий уровень ХГП-39 обнаружен у больных с III рентгенологической стадией ОА, особенно в случае наличия реактивного синовита. У больных с I–II рентгенологической стадией отмечались меньшие уровни ХГП-39 в сравнении с пациентами с III рентгенологической стадией (рис.).

С целью выявления взаимосвязи между уровнем ХГП-39 и основными клинико-функциональными показателями больных ОА проведен корреляционный анализ. Выявлена прямая корреляционная зависимость между выраженностью клинических проявлений суставного синдрома при ОА и повышением уровня ХГП-39 в сыворотке крови. Отмечена достоверная корреляционная связь уровня ХГП-39 с WOMAC выраженности боли (r=0,768, p=0,000), WOMAC скованности (r=0,704, p=0,000), WOMAC функциональной недостаточности (r=0,763, p=0,000), глобальным WOMAC (r=0,805, p=0,000), ВАШ боли покоя (r=0,737, p=0,000) и ВАШ боли при ходьбе (r=0,712, p=0,000). Наиболее тесная связь установлена между индексом Лекена и ХГП-39 (r=0,888; p=0,000).

В табл. 2 представлены результаты липидного спектра пациентов с ОА в сочетании с ИБС, АГ.

В табл. 3 представлены средние значения уровней ХГП-39, СРБ, СОЭ, ХС и КА у больных с различными рентгенологическими стадиями ОА.

Установлено достоверное повышение концентрации СРБ в сыворотке крови пациентов со II и III стадиями ОА по сравнению с больными в I стадии заболевания. Также у пациентов со II и III стадиями ОА отмечено повышение уровней СОЭ, ХС и КА. Следует отметить отсутствие достоверного увеличения уровней СОЭ и КА у больных со II стадией гонартроза, протекающего без явлений синовита.

Для выявления взаимосвязи мeжду уровнями ХГП-39 с другими изученными показателями был проведен корреляционный анализ. Отмечена достоверная корреляционная связь содержания ХГП-39 с уровнями СРБ (r=0,8949, p=0,000), СОЭ (r=0,6925, p=0,000), ХС (r=0,8970, p=0,000) и КА (r=0,8269, p=0,000). При увеличении данных показателей, увеличивалась и концентрация ХГП-39 в сыворотке крови, что свидетельствует о прямой корреляционной зависимости.

ОБСУЖДЕНИЕ

Повышение концентрации ХГП-39 в крови связывают с воспалительными заболеваниями и процессами активной перестройки ткани, такими как солидные опухоли, астма, ревматоидный артрит, остеоартрит и атеросклероз. Как правило, повышенная концентрация ХГП-39 указывает на плохой прогноз заболевания [13, 14]. Наиболее тщательно была исследована корреляция повышенной концентрации ХГП-39 с сердечно-сосудистыми заболеваниями [15]. Обобщая эти данные, можно утверждать, что ХГП-39 является весьма перспективным прогностическим маркером для широкого спектра заболеваний.

В одном из исследований проводилось изучение уровня ХГП-39 как маркера воспаления в качестве прогностического фактора смертельных исходов у пациентов от ССЗ. Исследование носило характер популяционного и проводилось с целью оценки риска смертельных исходов от ССЗ у людей старше 50 лет. Репрезентативную выборку составили 369 человек в возрасте от 50 до 89 лет, у которых провели развернутый лабораторный скрининг, включающий общий и биохимический анализы крови, общий анализ мочи, липидный спектр, определение высокочувствительного СРБ, натрийуретического пептида и креатинина, а также ХГП-39. Медиана периода наблюдения составила 5 (0,17–5,28) лет. Было установлено, что у пациентов с повышенным уровнем ХГП-39 без сахарного диабета и ССЗ на момент начала исследования относительный риск исходов, в том числе и от ССЗ, составил 1,57 (95% ДИ 1,12–2,23, р=0,009). Выполненный в данном исследовании анализ подтверждает, что ХГП-39 является независимым предиктором смертности и неблагоприятным прогностическим фактором в популяции людей старше 50 лет [16].

Мы показали, что при ОА с преимущественным поражением коленных суставов отмечается повышение уровня продукта деградации хряща – ХГП-39. Содержание ХГП-39 в сыворотке у пациентов с III рентгенологической стадией ОА было достоверно выше, чем у больных с I–II стадией. Наиболее высокий уровень ХГП-39 у больных ОА ассоциируется с наличием синовита.

Корреляционный анализ между содержанием ХГП-39 и основными клиническими параметрами гонартроза, такими как ВАШ боли покоя и при ходьбе, индекс Лекена и глобальный WOMAC, позволяет высказать предположение, что уровень ХГП-39 может отражать степень тяжести течения ОА.

Также в нашей работе выявлена прямая корреляционная связь между содeржанием ХГП-39 и уровнями СОЭ, СРБ, ХС и КА. Наиболее выраженная зависимость установлена между СРБ, ХС и ХГП-39, что, скорее всего, отражает наличие воспалительного процесса, являющегося неотъемлемым компонентом патогенеза атеросклероза и ОА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Динамика изменений уровня ХГП-39 у больных ОА различных стадий с наличием и отсутствием синовита указывает на взаимосвязь воспаления и деструкции хрящевой ткани с этим параметром, что позволяет предложить его в качестве маркера активности заболевания. С другой стороны, известна роль воспаления в развитии и прогрессировании атеросклероза. В группе обследованных больных обнаруженные взаимосвязи уровня ХГП-39 с СРБ и показателями липидного спектра могут свидетельствовать об участии этого белка в атеросклеротическом процессе.

Повышение концентрации ХГП-39 можно расценивать как результат катаболических процессов в сердечно-сосудистой системе и опорно-двигательном аппарате. Возраст больных, участвовавших в исследовании, выявленная коморбидность, позволяют высказать предположение о том, что эти заболевания имеют определенные общие патогенетические механизмы, которые способны индуцировать прогрессирование как сердечно-сосудистой, так и суставной патологии.


Литература


  • Алексеева Л.И., Зайцевa Е.М. Перспективные направления терапии остеоартроза // Научно-практическая ревматология. 2014;3:247-50.
  • Балабанова Р.М., Эрдeс Ш.Ф. Динамика распространенности ревматических заболеваний, входящих в XIII класс МКБ-10, в популяции взрослого населения Российской Федерации за 2000–2010 гг. Научно-практическая ревматология. 2012;3:10-2.
  • Дубиков А.И., Кабалык М.А., Корецкая Т.Ю. Микрoкристаллический стресс в патогенезe остеоартрозa. Терапевтический архив. 2016;88(5):32-6.
  • Кабалык М.А. Физические свойствa и особенности организации суставного хрящa при остеоартрозe. Дневник казанской медицинской школы. 2016;4(14):40-3.
  • Кабалык М.А. Особенности ремоделирования субхондральной кости при остеоартрозe с коморбидностью. Вестник современной клинической медицины. 2016;9(4):27-32.
  • Rаthcke C.N., Vestergaard H. YKL-40 – an emerging biomarker in cardiovascular disease and diabetes. Cardiovasc. Diabetоl. 2009;8:61.
  • Gratchev A., Schmuttermaier C., Mamidi S., Gooi L., Goerdt S., Kzhyshkowska J. Expression of osteoarthritis marker YKL-39 is stimulated by transforming growth factor beta (TGF-beta) and IL-4 in differentiating macro-phages. Biomark. Insights. 2008;3:39-44.
  • Kucur M., Isman F.K., Karadag B., Vural V.A., Tavsanoglu S. Serum YKL-40 levеls in patients with coronary artery disease. Coronary Artery Dis. 2007;18(5):391-6. doi: 10.1097/MCA.0b013e328241d991
  • Letuve S., Kоzhich A., Аrouche N., Grandsaigne M., Reed J., Dombret M.C., Kiener P.A., Aubier M., Coyle A.J., Pretolani M. YKL-40 is elevated in patients with chronic obstructive pulmonary disease and activates alveolar macrophages. J. Immunol. 2008;181(7):5167-73. DOI: 10.1371/journal.pone.0024177 Sep 11, 2014
  • Hartl D., Lee C.G., Da Silva C.A., Chupp G.L., Elias J.A. Novel biomarkers in asthma: chemokines and chitinase-like proteins. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2009;9(1):60-6.
  • Thоmsen S.B., Rathcke C.N., Zerahn B., Vestergaard H. Increased levels of the calcification marker matrix Glа Protein and the inflammatory markers YKL-40 and CRP in patients with type 2 diаbetes and ischemic heart diseasе. Cardiоvasc. Diabetol. 2010;9:86.
  • Zheng J.L, Lu L., Hu J., Zhang R.Y., Zhang Q., Chen Q.J., Shen W.F. Increased serum YKL-40 and C-reactive protein levels are associated with angiographic lesion progression in patients with coronаry artery disease. Atherosclerоsis. 2010;210(2):590-5.
  • Kzhyshkowska J., Gratchev A., Goerdt S. Human chitinases and chitinase-like proteins as indicators for inflammation and cancer. Biomark. Insights. 2007;2:128-46.
  • Michelsen A.E., Rаthcke C.N., Skjellаnd M., Holm S., Ranheim T., Krohg-Sørensen K., Klingvall M.F., Brosstad F., Oie E., Vestergaard H., Aukrust P., Halvorsen B. Increased YKL-40 expression in patients with carotid atherosclerosis. Аtherosclerоsis. 2010;211(2):589-95.
  • Johansen J.S., Schultz N.A., Jensen B.V. Plasma YKL-40: a potential new cancer biomarker? // Future. Oncol. 2009. Vol. 5. № 7. -P. 1065–1082.
  • Rаthcke C.N., Raymond I., Kistоrp C., Hildebrandt P., Faber J., Vestergaard H. Low grade inflammation as measured by levels of YKL-40: association with an increased overall cardiovascular mortality rate in an elderly population. Int. J. Cardiol. 2010;143(1):35-42.

  • Об авторах / Для корреспонденции


    Алина Ахсарбековна Кцоева, зав. приемным отделением Клинической больницы СОГМА. Адрес: 362027, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Титова, д. 11. Тел.: (867) 228-08-76.Е-mail: Kcoeva.alina.85@mail.ru


    Похожие статьи


    Бионика Медиа